2023年中考物理二轮复习专题训练08 伏安法和特殊方法测量电阻

这是一份2023年中考物理二轮复习专题训练08 伏安法和特殊方法测量电阻，共31页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。


专题08伏安法和特殊方法测量电阻
一、选择题
1．如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验，下列说法正确的是（　　）

A．实验原理是
B．滑动变阻器的作用是改变电源电压
C．多次测量取平均值是为了减小误差
D．实验结束，断开开关即可离开实验室
2．小吴同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知 为待测定值电阻，电源电压恒为6V，滑动变阻器R标有“20Ω，1A”字样，实验中他填写的实验数据如表所示。下列说法不正确的是（　　）

实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.10
0.22
0.29
0.40
0.50
A．第1次实验的数据不是他实验中实际测得的
B．对比第2、3次实验的数据可判定：待测电阻 的阻值并非严格不变
C．第4次实验时滑动变阻器接入电路电阻R与待测电阻 的阻值之比为1∶2
D．为减小实验误差，可利用每次实验测得的U、I求出电阻R，再求其平均值
3．为测量额定电流为0.4A的小灯泡正常发光时的电阻，小明同学找来两个阻值范围均为（0~999.9Ω）的电阻箱、两只开关，一只电流表、电压未知的电源及导线若干，设计成如图所示的实验电路。下列方案中，不能完成测量的是（　　）

A．将R1换成导线
B．将R2换成导线
C．在实验操作时，先闭合的开关是S1
D．在实验操作时，先闭合的开关是S2
4．在图所示的四个电路中，电源两端电压保持不变，若定值电阻R的阻值已知，则在不拆卸元件的情况下不能够测出待测电阻Rx阻值的电路是（　　）
A． B．
C． D．
5．小亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电压表测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满足实验要求的器材（电源输出电压恒定），并连接了部分实验电路，如图所示，此时图中最后一根导线未连接，在将其连接好后，进行了如下主要操作：

①闭合开关S1、S2，读出并记录电压表的示数为U1；
②只闭合开关S1，读出并记录电压表的示数为U2；
③用U1、U2和R0表示Rx。
请选出最后一根导线的连接方式及Rx的表达式（　　）
A．连接ac； B．连接bc；
C．连接ad； D．连接bd；
二、填空题
6．测定某导体　 　最基本的方法叫做是伏安法；其实验原理是根据　 　；实验时所用的两个电表在接入电路时应注意：①选择适当的　 　、②正确连接　 　
7．在测量小灯泡的电阻实验中，滑动变阻器应与小灯泡　 　联，闭合开关前变阻器的滑片应放在阻值　 　处，在实验中，滑动变阻器的作用：一是保护　 　：二是改变电路中的电流和小灯泡两端的　 　。
8．小毅同学用图所示电路测未知电阻 的阻值，闭合开关前，他应将滑动变阻器的滑片移到　 　端。实验时，他移动滑片，多次测量求 的平均值是为了　 　。

9．如图所示电路可以测未知电阻Rx的阻值，已知电源电压恒定不变，保护电阻R0=10Ω。当单刀双掷开关S接a时，电流表的示数为0.3A；当开关S接b时，调节电阻箱R的旋盘，使电流表示数为　 　A。此时电阻箱R阻值如乙图所示，则Rx的阻值为　 　Ω，这种测电阻方法叫　 　。

10．某小组为测Rx阻值设计的实验电路图如图甲、乙所示，已知电源电压恒定，电压表0~3V量程损坏，定值电阻R1=5Ω，R2=10Ω。闭合开关S后，甲、乙两图对应的电压表的示数分别如图丙、丁所示。则可知电源电压是　 　Ⅴ；待测电阻Rx的阻值是　 　Ω(计算电阻时，精确到0.1Ω)。

11．现要测定标有“3.8V，0.3A”字样的小灯泡正常发光时灯丝的电阻值。给你提供的实验器材如下：4.5V和12V的电源各一套（电源电压恒定），开关一只，导线若干，标有“10Ω，1A”的滑动变阻器一只，标有“50Ω，1A”的滑动变阻器一只，量程为0.6A和3A的电流表各一只。量程为3V和15V的电压表各一只。要求测量时电表的示数必须超过所用量程的一半。（1）应选用　 　V的电源；（2）电流表的量程应选择　 　A；（3）电压表的量程应选择　 　V。
三、实验探究题
12．为测量一个铭牌上标有“2.5V”小灯泡的电阻，小刚准备了如下实验器材：电压恒为3V的电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。

（1）如图甲所示的实物电路中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路。
（2）正确连接电路以后，在闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片移动到　 　（选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不发光，电流表示数始终为零，电压表有示数但不发生变化，造成这些现象的原因可能是　 　。
（4）排除电路故障后，当小灯泡发光时，电压表和电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻是　 　Ω；若想测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向　 　（选填“A”或“B”）端移动。
13．某中学初三年级课外兴趣小组的同学，按照图甲所示的实物连接图做“测定小灯泡的电阻”实验（小灯泡标有“2.5伏”字样），在实验过程中得到了如表所示的一组U和I数据；

实验次序
1
2
3
4
5
6
灯泡两端的电压U（伏）
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
通过灯泡的电流I（安）
0.18
0.22
0.26
0.30
　
0.34
灯泡的电阻R（欧姆）
2.78
4.55
5.76
6.67
　
8.82
灯泡发光情况微亮→逐渐变亮
（1）在连接电路时开关应处于　 　（选填“闭合”或“断开”）状态。
（2）灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，为　 　A。
（3）分析比较表格中的数据可以看出，在灯丝中电流逐渐增大的过程中，灯丝的电阻　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），进一步分析表明灯丝的电阻与　 　有关。
14．物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时，准备了以下器材：小灯泡（额定电压为）、电流表（）、电压表（）、开关、两节干电池、滑动变阻器、导线若干。下图为该小组连接的实物图。
（1）图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；

（2）正确连接电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片置于某位置时，电流表和电压表的示数如下图所示，电流表示数为　 　A，则小灯泡电阻为　 　Ω（计算结果保留一位小数）；

（3）改变滑动变阻器滑片的位置，记录下不同时刻的电压值和电流值，并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值，数据处理表格如下所示，其中有一处是不恰当的，这一处是　 　，原因是　 　；
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
平均电阻/Ω
1
1.0
0.17
5.9
7.7
2
1.4
0.18
7.8
3
1.8
0.22
8.2
4
2.0
0.23
8.7
（4）考虑到通过电压表的电流不为零，则测出的结果必然存在误差，那么测量出的电阻值会比真实值偏　 　（选填“大”或“小”）。
15．某同学用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值，电路如图甲所示．

（1）连接电路时开关应处于　 　状态，（选填“闭合”或“断开”）接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移动到　 　端．（选填“A”或“B”）
（2）闭合开关时，发现无论怎么调节滑动变阻器，电流表都无示数，电压表有示数，且接近于电源电压，其原因可能是(　　)
A．电流表断路 B．待测电阻断路
C．滑动变阻器短路 D．电压表断路
（3）实验中调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，测得电阻的阻值Rx=　 　Ω．
16．小明在实验室做“测量定值电阻的阻值”实验，电源电压恒为3V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，待测电阻的阻值约为10Ω。如图所示是小明连接的实验电路。

（1）闭合开关，电压表 　 　示数，电流表 　 　示数。（均选填“有”或“无”）；
（2）该电路中存在一条导线连接错误，请在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的实物电路连接图；
（3）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.26A时，电压表的示数如图乙所示；
①此次测量的待测电阻的阻值为 　 　Ω；
②为了使测量值更接近真实值，下一步，应移动滑片，进行多次测量并计算电阻阻值的平均值，减小 　 　。
17．在测量小灯泡电阻的实验中，如图甲所示，电源电压恒为3V，小灯泡额定电压为2.5V，滑动变阻器标有“50Ω 1A"

（1）用笔画线代替导线，将图甲实物电路补充完整。
（2）正确连接后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。拆下电压表，用它查找故障。保持开关闭合，将电压表的负接线柱接在电源负极，正接线柱分别接电路中的各接线柱，得到如下信息，则电路发生的故障可能是　 　。
导线接触接线柱
A
B
C
D
E
F
G
H
电压表示数(V)
3
3
3
0
0
0
0
0
（3）排除故障后，为测量小灯泡正常发光时的电阻，需要调节滑动变阻器的滑片，直至电压表示数是　 　V。此时电流表示数(如图乙所示)是　 　A，则小灯泡正常发光时的电阻是　 　Ω (保留一位小数)。
（4）若要继续探究“电流与电阻的关系”，需将小灯泡换成阻值不同的定值电阻进行多次实验，实验时控制定值电阻两端的电压是1V不变，则更换的定值电阻的阻值不能大于　 　 Ω。
18．同学们想测量一段电阻丝的电阻Rx，滑动变阻器的最大阻值为R。

（1）小明将实验器材连接成如图甲所示的电路。闭合开关后发现电压表 　 　，电流表 　 　，（均选填“有示数”或“无示数”）。小明检查时发现有一根导线接错了，请你在接错的那根导线上打“×”，并画出正确的接线　 　；
（2）改接正确后，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 　 　（选填“A”或“B”）端，目的是为了 　 　；
（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置，电压表和电流表的指示如图乙所示，则电流表的示数是 　 　A，被测电阻Rx的阻值为 　 　Ω；
（4）完成上述操作后，准备整理器材结束实验时，小亮告诉小明，他得到的数据误差可能较大，那么，小明接下来应采取 　 　的方式来减小误差；
（5）小明实验过程中电流表突然烧坏，不能正常使用了，小明用现有的器材，设计了如图丙所示电路图也测出电阻Rx的阻值。实验步骤如下：
①闭合开关S，将滑动变阻器滑片移到B端，读出电压表的读数，记为U1；
②　 　；
③待测电阻Rx=　 　；（用已知量和所测物理量符号表示）
（6）小丽实验过程中电压表突然烧坏，不能正常使用了，小丽应用现有的器材，设计了如图丁所示电路图也测出电阻Rx的阻值。实验步骤如下：
①闭合开关S，将滑动变阻器滑片P滑至A端，读出电流表示数为I1；
②　 　；
③待测电阻Rx=　 　。（用已知量和所测物理量符号表示）
19．图甲是用“伏安法”测量小灯泡电阻的实验电路。已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为3V。

（1）请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大；
（2）闭合开关进行实验，移动滑片，发现电压表示数始终为零，电流表示数有变化，则可能是灯泡发生了　 　（填写故障名称）；
（3）进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示。则根据图像可知：
①实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为　 　；
A.40Ω 1A B.60Ω 1A C.35Ω 2A D.15Ω 2A
②利用该装置　 　（选填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系；
（4）为测量小灯泡在两端电压为2.4V时的电阻，小华设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，实验步骤如下：
①将电阻箱R0调至10Ω，断开S3，闭合S1、S2，调节滑片，使电流表示数为　 　A；
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，闭合S1、S3，电流表示数如图丁所示，为　 　A；
③小灯泡的电阻为　 　Ω；若在②中，小华无意中将滑动变阻器的滑片向左移动了少许，则测得小灯泡的电阻将　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
20．在测量小灯泡的电阻的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）小明按图甲连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表有示数，接下来的操作应该是_________；
A．更换小灯泡
B．检查开关是否有接触不良
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（2）小明调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为　 　W；
（3）接着调节滑动变阻器滑片，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，小灯泡变暗直至完全不发光，测量数据如下表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
　
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
综合分析可知，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向　 　（选填“左”或“右”）端滑动，随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变　 　（选填“大”或“小”）。实验结束后　 　（选题“应该”或“不能”）求出灯泡电阻的平均值。
（4）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R1的最大阻值为R0，小灯泡的额定电压为U额。请完成下列实验步骤：
①闭合开关S，S1，调节R1的滑片，使电压表的示数为U额；
②接着保持变阻器　 　的滑片位置不动，断开　 　闭合　 　，移动变阻器　 　使电压表示数不变；
③调节R1的滑片调至最左端，记下电压表示数U1；将R1的滑片调至最右端，记下电压表示数为U2，小灯泡额定功率的表达式：P=　 　（用R0、U额、U1、U2表示）。


答案与解析
一、选择题
1．如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验，下列说法正确的是（　　）

A．实验原理是
B．滑动变阻器的作用是改变电源电压
C．多次测量取平均值是为了减小误差
D．实验结束，断开开关即可离开实验室
【答案】C
【解析】A．在伏安法测电阻的实验中，用电压表测电阻两端的电压，用电流表测通过电阻的电流，因此伏安法测电阻的实验原理是 ，A不符合题意；
B．在伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器一方面可以保护电路，另一方面可以改变电路中的电流与电阻的两端电压，B不符合题意；
C．在伏安法测电阻的实验中，为了减小误差，应多次测量取平均值，C符合题意；
D．实验结束，应断开开关，拆除电路连接，整理完器材方可离开实验室，D不符合题意。
故答案为：C。
2．小吴同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知 为待测定值电阻，电源电压恒为6V，滑动变阻器R标有“20Ω，1A”字样，实验中他填写的实验数据如表所示。下列说法不正确的是（　　）

实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.10
0.22
0.29
0.40
0.50
A．第1次实验的数据不是他实验中实际测得的
B．对比第2、3次实验的数据可判定：待测电阻 的阻值并非严格不变
C．第4次实验时滑动变阻器接入电路电阻R与待测电阻 的阻值之比为1∶2
D．为减小实验误差，可利用每次实验测得的U、I求出电阻R，再求其平均值
【答案】B
【解析】A．由表中数据结合欧姆定律可得，定值电阻
根据分压原理可知，当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时，变阻器两端的电压最大，由串联电路电压的规律可知电压表示数最小，定值电阻两端的最小电压
所以第1组数据不是本实验中测得的，A正确，不符合题意；
B．第2次实验的电阻为
第3次实验的电阻为
其他几次的电阻值根据 计算均为10Ω，由于存在误差，第2次和第3次的待测电阻R相差不大，再结合其他数据分析可知该待测电阻是定值电阻，B错误，符合题意；
C．第4次实验中，定值电阻两端的电压为4V，则滑动变阻器两端的电压为U滑=6V-4V=2V
滑动变阻器和定值电阻两端的电压之比为2V∶4V=1∶2
因为串联电路电流处处相等，故滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为
C正确，不符合题意；
D．在测定值电阻的阻值时，由于测量存在误差，通常多次测量几组数据，分别求出电阻值再求平均值来减小误差，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
3．为测量额定电流为0.4A的小灯泡正常发光时的电阻，小明同学找来两个阻值范围均为（0~999.9Ω）的电阻箱、两只开关，一只电流表、电压未知的电源及导线若干，设计成如图所示的实验电路。下列方案中，不能完成测量的是（　　）

A．将R1换成导线
B．将R2换成导线
C．在实验操作时，先闭合的开关是S1
D．在实验操作时，先闭合的开关是S2
【答案】B
【解析】A．R1与小灯泡并联，互不影响，所以将R1换成导线，可以通过电流表和R2的阻值计算电压，所以不影响小灯泡电阻的测量，A不符合题意；
B．R2与小灯泡串联，实验时通过调整R2的阻值，改变小灯泡两端的电压，将R2换成导线不能完成实验，B符合题意；
CD．实验时，闭合两开关，通过R1所在电路计算小灯泡两端的电压，通过R2所在电路计算流过小灯泡的电流，闭合开关的先后顺序对实验没有影响，CD不符合题意。
故答案为：B。
4．在图所示的四个电路中，电源两端电压保持不变，若定值电阻R的阻值已知，则在不拆卸元件的情况下不能够测出待测电阻Rx阻值的电路是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A．两个电阻串联在电路中，两个电压表分别测量出定值电阻和待测电阻两端的电压UR和Ux；根据欧姆定律和串联电路的电流处处相等，可以得到
即
可以测出待测电阻的阻值，A不符合题意；
B．分别用电压表和电流表测量出待测电阻两端的电压Ux和电流I，则待测电阻的电阻为
B不符合题意；
C．电压表可以测量出待测电阻两端的电压，电流表测量的是定值电阻支路的电流，不能测量出待测电阻支路的电流，所以无法计算出待测电阻的阻值，C符合题意；
D．用两个电流表分别测量出两个支路的电流IR和Ix，根据欧姆定律和并联电路的电压相等，可以得到U=IRR=IxRx
即
可以测出待测电阻的阻值，D不符合题意。
故答案为：C。
5．小亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电压表测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满足实验要求的器材（电源输出电压恒定），并连接了部分实验电路，如图所示，此时图中最后一根导线未连接，在将其连接好后，进行了如下主要操作：

①闭合开关S1、S2，读出并记录电压表的示数为U1；
②只闭合开关S1，读出并记录电压表的示数为U2；
③用U1、U2和R0表示Rx。
请选出最后一根导线的连接方式及Rx的表达式（　　）
A．连接ac； B．连接bc；
C．连接ad； D．连接bd；
【答案】B
【解析】AB．若最后一根导线的连接ac或者bc，当闭合开关S1、S2，读出并记录电压表的示数为U1，R0被短路，此时电压表测量电源电压，只闭合开关S1，两电阻串联，读出并记录电压表的示数为U2，则待测电阻的电流为，故待测电阻的阻值为，A不符合题意；B符合题意；
C D．若最后一根导线的连接是ad，或者bd时，当闭合开关S1、S2，读出并记录电压表的示数为U1，R0被短路，此时电压表测量电源电压，只闭合开关S1，电压表没有示数，故阻值求不出来，CD不符合题意。
故答案为：B。
二、填空题
6．测定某导体　 　最基本的方法叫做是伏安法；其实验原理是根据　 　；实验时所用的两个电表在接入电路时应注意：①选择适当的　 　、②正确连接　 　
【答案】电阻；欧姆定律；量程；“+”、“-”接线柱
【解析】测导体电阻的基本方法是伏安法，实验原理是欧姆定律；实验时所用的两个电表在接入电路时应注意：①选择适当的量程；②正确连接正负接线柱。
故答案为：电阻；欧姆定律； 量程；“+”、“-”接线柱。
7．在测量小灯泡的电阻实验中，滑动变阻器应与小灯泡　 　联，闭合开关前变阻器的滑片应放在阻值　 　处，在实验中，滑动变阻器的作用：一是保护　 　：二是改变电路中的电流和小灯泡两端的　 　。
【答案】串联；最大；电路；电压
【解析】在测量小灯泡的电阻实验中，滑动变阻器应与小灯泡串联；
为了保护电路，闭合开关前变阻器的滑片应放在阻值最大处；
在实验中，滑动变阻器的作用：一是保护电路：
二是改变电路中的电流和小灯泡两端的电压。以便测量额定电压下的电阻和多次测量。
故答案为：串联；最大；电路；电压.
8．小毅同学用图所示电路测未知电阻 的阻值，闭合开关前，他应将滑动变阻器的滑片移到　 　端。实验时，他移动滑片，多次测量求 的平均值是为了　 　。

【答案】b；减小误差
【解析】为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到b端或右端，使其阻值最大；调整变阻器的滑片继续测量的目的是：多次测量求平均值，减小实验误差。
9．如图所示电路可以测未知电阻Rx的阻值，已知电源电压恒定不变，保护电阻R0=10Ω。当单刀双掷开关S接a时，电流表的示数为0.3A；当开关S接b时，调节电阻箱R的旋盘，使电流表示数为　 　A。此时电阻箱R阻值如乙图所示，则Rx的阻值为　 　Ω，这种测电阻方法叫　 　。

【答案】0.3；20；等效替代法
【解析】由题可知，电源电压恒定不变，如图所示，开关S接a时，电流表、电源、保护电阻、未知电阻串联，当开关S接b时，电流表、电源、保护电阻、变阻箱串联，调节变阻箱的阻值，当电流表的示数为0.3A时，电阻箱的阻值即未知电阻的阻值。
由图可知，电阻箱的阻值R=2×10Ω=20Ω
这种测电阻的方法叫等效替代法，控制电路中其他元件不变，用已知电阻代替未知电阻，当电路中的状态相同时，已知电阻的阻值即未知电阻的阻值。
10．某小组为测Rx阻值设计的实验电路图如图甲、乙所示，已知电源电压恒定，电压表0~3V量程损坏，定值电阻R1=5Ω，R2=10Ω。闭合开关S后，甲、乙两图对应的电压表的示数分别如图丙、丁所示。则可知电源电压是　 　Ⅴ；待测电阻Rx的阻值是　 　Ω(计算电阻时，精确到0.1Ω)。

【答案】4.5；9.6
【解析】根据电压表选择0-3V量程，读数分别为1.5V和2.2V，根据图甲，电源电压为，未知电阻为。
故答案为：4.5；9.6.
11．现要测定标有“3.8V，0.3A”字样的小灯泡正常发光时灯丝的电阻值。给你提供的实验器材如下：4.5V和12V的电源各一套（电源电压恒定），开关一只，导线若干，标有“10Ω，1A”的滑动变阻器一只，标有“50Ω，1A”的滑动变阻器一只，量程为0.6A和3A的电流表各一只。量程为3V和15V的电压表各一只。要求测量时电表的示数必须超过所用量程的一半。（1）应选用　 　V的电源；（2）电流表的量程应选择　 　A；（3）电压表的量程应选择　 　V。
【答案】12；0.6；15
【解析】灯泡的额定电压为3.8V，电压表的小量程已经不能满足要求，若用大量程则3.8V小于大量程的一半，故采用电压表测量滑动变阻器两端的电压，若采用4.5V电源实验，则灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压为0.7V，其电压小于电压表小量程的一半，仍不符合实验要求，故电源选用12V的电源，因灯泡标有“3.8V，0.3A”即灯泡正常发光时电流为0.3A故电流表的量程选用0~0.6A；电压表测滑动变阻器两端电压为12V-3.8V=8.2V；电压表选用0~15V量程。
故答案为：12V；0.6A；15V.
三、实验探究题
12．为测量一个铭牌上标有“2.5V”小灯泡的电阻，小刚准备了如下实验器材：电压恒为3V的电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。

（1）如图甲所示的实物电路中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路。
（2）正确连接电路以后，在闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片移动到　 　（选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不发光，电流表示数始终为零，电压表有示数但不发生变化，造成这些现象的原因可能是　 　。
（4）排除电路故障后，当小灯泡发光时，电压表和电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻是　 　Ω；若想测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向　 　（选填“A”或“B”）端移动。
【答案】（1）
（2）A
（3）小灯泡断路
（4）3.8；B
【解析】（1）在测小灯泡的电阻实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，在闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即A端。
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不发光，电流表示数始终为零，说明电路可能断路；电压表有示数但不发生变化，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即造成这些现象的原因可能是小灯泡断路。
（4）电压表和电流表的示数如图乙所示，电压表所选量程为0～3V，分度值0.1V，其示数为1.9V；电流表所选量程0～0.6A，分度值0.02A，其示数为0.5A，此时小灯泡的电阻为 ，由于此时电压表示数小于灯泡额定电压2.5V，若想测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向B端移动。
13．某中学初三年级课外兴趣小组的同学，按照图甲所示的实物连接图做“测定小灯泡的电阻”实验（小灯泡标有“2.5伏”字样），在实验过程中得到了如表所示的一组U和I数据；

实验次序
1
2
3
4
5
6
灯泡两端的电压U（伏）
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
通过灯泡的电流I（安）
0.18
0.22
0.26
0.30
　
0.34
灯泡的电阻R（欧姆）
2.78
4.55
5.76
6.67
　
8.82
灯泡发光情况微亮→逐渐变亮
（1）在连接电路时开关应处于　 　（选填“闭合”或“断开”）状态。
（2）灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，为　 　A。
（3）分析比较表格中的数据可以看出，在灯丝中电流逐渐增大的过程中，灯丝的电阻　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），进一步分析表明灯丝的电阻与　 　有关。
【答案】（1）断开
（2）0.32
（3）变大；温度
【解析】(1)为了保护电路，连接电路时，开关应该处于断开状态；
(2)由实物图可知，电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，灯泡正常发光时的电流为0.32A；
(3)灯泡正常发光时的电阻为： ，表中数据对应的电阻依次为：2.78Ω、4.55Ω、5.76Ω、6.67Ω、7.81Ω、8.82Ω，则在灯丝中电流逐渐增大的过程中，灯丝的电阻逐渐增大；由表中数据可知，在灯丝中电流逐渐增大的过程中，灯泡两端的电压逐渐增大，灯泡的实际功率 增大，灯泡产生的热量增多，灯泡温度升高，此时灯泡电阻变大，这说明灯丝电阻随温度的升高而变大。
14．物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时，准备了以下器材：小灯泡（额定电压为）、电流表（）、电压表（）、开关、两节干电池、滑动变阻器、导线若干。下图为该小组连接的实物图。
（1）图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；

（2）正确连接电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片置于某位置时，电流表和电压表的示数如下图所示，电流表示数为　 　A，则小灯泡电阻为　 　Ω（计算结果保留一位小数）；

（3）改变滑动变阻器滑片的位置，记录下不同时刻的电压值和电流值，并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值，数据处理表格如下所示，其中有一处是不恰当的，这一处是　 　，原因是　 　；
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
平均电阻/Ω
1
1.0
0.17
5.9
7.7
2
1.4
0.18
7.8
3
1.8
0.22
8.2
4
2.0
0.23
8.7
（4）考虑到通过电压表的电流不为零，则测出的结果必然存在误差，那么测量出的电阻值会比真实值偏　 　（选填“大”或“小”）。
【答案】（1）如图所示：

（2）0.24；9.6
（3）设计平均电阻一栏不妥；灯丝的电阻发生了变化，计算其不同情况下的电阻平均值没有意义
（4）小
【解析】（1）灯与电压表串联，且有一根导线将二者短接了。改正如下：
​​
（2）电流表用的是0~0.6A量程，其读数为0.24A；电压表用的是0~3V量程，其读数为2.3V，则此时小灯电阻为
（3）实验中灯丝电阻的多次测量值不同，不是因为误差造成的，而是因为灯丝的电阻随其温度的变化发生了变化，所以计算不同情况下灯丝的电阻平均值没有意义。
（4）电压表与小灯并联，电流表测量的是灯与电压表电流的和，比通过灯的电流大。根据 可以知道，计算出来的电阻的值要比真实值小。
15．某同学用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值，电路如图甲所示．

（1）连接电路时开关应处于　 　状态，（选填“闭合”或“断开”）接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移动到　 　端．（选填“A”或“B”）
（2）闭合开关时，发现无论怎么调节滑动变阻器，电流表都无示数，电压表有示数，且接近于电源电压，其原因可能是(　　)
A．电流表断路 B．待测电阻断路
C．滑动变阻器短路 D．电压表断路
（3）实验中调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，测得电阻的阻值Rx=　 　Ω．
【答案】（1）断开；A
（2）B
（3）5
【解析】（1）为保护电路，连接电路时开关应处于断开状态，开关闭合前，滑动变阻器的滑片处于最大阻值处的A端；
（2）闭合开关时，发现无论怎么调节滑动变阻器，电流表都无示数，电压表有示数，且接近于电源电压，说明整个电路是通路，电流表都无示数，说明待测电阻断路，电压表与滑动变阻器串联了，故答案为：B；
（3）由图乙可知，电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表读数是2V；
由图丙可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.4A；
由I= 可得，灯泡L的阻值RL= = =5Ω．
16．小明在实验室做“测量定值电阻的阻值”实验，电源电压恒为3V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，待测电阻的阻值约为10Ω。如图所示是小明连接的实验电路。

（1）闭合开关，电压表 　 　示数，电流表 　 　示数。（均选填“有”或“无”）；
（2）该电路中存在一条导线连接错误，请在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的实物电路连接图；
（3）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.26A时，电压表的示数如图乙所示；
①此次测量的待测电阻的阻值为 　 　Ω；
②为了使测量值更接近真实值，下一步，应移动滑片，进行多次测量并计算电阻阻值的平均值，减小 　 　。
【答案】（1）有；无
（2）
（3）10；误差
【解析】（1）由图可知，闭合开关，电压表与电流表串联后并联在待测电阻的两端，电压表测量待测电阻两端的电压，有示数；因电压表内阻很大，可视为断路，故电流表无示数。
（2）该实验中，电压表应与并联，故连接与滑动变阻器之间的导线接错，应与电压表的正接线柱相连，正确的电路连接如图所示

（3）如图乙所示，电压表选用的是小量程，分度值为0.1V，电压表的示数为2.6V，此时通过的电流为0.26A，根据欧姆定律计算待测电阻Rx的阻值为，单次实验的结果误差较大，可以通过多次测量并计算电阻阻值的平均值的方式来减小误差。所以为了使测量值更接近真实值，下一步，应移动滑片，进行多次测量并计算电阻阻值的平均值，减小误差。
17．在测量小灯泡电阻的实验中，如图甲所示，电源电压恒为3V，小灯泡额定电压为2.5V，滑动变阻器标有“50Ω 1A"

（1）用笔画线代替导线，将图甲实物电路补充完整。
（2）正确连接后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。拆下电压表，用它查找故障。保持开关闭合，将电压表的负接线柱接在电源负极，正接线柱分别接电路中的各接线柱，得到如下信息，则电路发生的故障可能是　 　。
导线接触接线柱
A
B
C
D
E
F
G
H
电压表示数(V)
3
3
3
0
0
0
0
0
（3）排除故障后，为测量小灯泡正常发光时的电阻，需要调节滑动变阻器的滑片，直至电压表示数是　 　V。此时电流表示数(如图乙所示)是　 　A，则小灯泡正常发光时的电阻是　 　Ω (保留一位小数)。
（4）若要继续探究“电流与电阻的关系”，需将小灯泡换成阻值不同的定值电阻进行多次实验，实验时控制定值电阻两端的电压是1V不变，则更换的定值电阻的阻值不能大于　 　 Ω。
【答案】（1）解：如图所示：

（2）CD间断路
（3）2.5；0.32；7.8
（4）25
【解析】（1）小灯泡额定电压为2.5V，所以电压表使用0～3V量程，并且与灯泡并联，如图所示：
（2）将电压表的正接线柱接在电源正极，由表中数据知：将电压表的负接线柱接在电源负极，正接线柱分别接电路中的D、E、F、G、H各接线柱时，电压表数为0，说明电源负极到D、E、F、G、H以外部分可能发生断路；电压表的负接线柱分别接电路中的A、B、C各接线柱时，电压表示数等于电源电压3V，说明电源负极到A、B、C间是通路，所以故障的原因是DC间有断路发生；
（3）想要测量灯泡正常发光时的电阻，需要使电压表的示数为 2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则通过小灯泡的电流为 0.32A，
由欧姆定律可得，该灯泡的电阻为：；
（4）电阻两端的电压始终保持U＝1V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝3V−1V＝2V，变阻器分得的电压为电压表示数的2V：1V＝2倍，根据分压原理，当滑动变阻器接入电路的电阻为50Ω时，更换的定值电阻的阻值不能大于：R定＝0.5×50Ω＝25Ω。
18．同学们想测量一段电阻丝的电阻Rx，滑动变阻器的最大阻值为R。

（1）小明将实验器材连接成如图甲所示的电路。闭合开关后发现电压表 　 　，电流表 　 　，（均选填“有示数”或“无示数”）。小明检查时发现有一根导线接错了，请你在接错的那根导线上打“×”，并画出正确的接线　 　；
（2）改接正确后，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 　 　（选填“A”或“B”）端，目的是为了 　 　；
（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置，电压表和电流表的指示如图乙所示，则电流表的示数是 　 　A，被测电阻Rx的阻值为 　 　Ω；
（4）完成上述操作后，准备整理器材结束实验时，小亮告诉小明，他得到的数据误差可能较大，那么，小明接下来应采取 　 　的方式来减小误差；
（5）小明实验过程中电流表突然烧坏，不能正常使用了，小明用现有的器材，设计了如图丙所示电路图也测出电阻Rx的阻值。实验步骤如下：
①闭合开关S，将滑动变阻器滑片移到B端，读出电压表的读数，记为U1；
②　 　；
③待测电阻Rx=　 　；（用已知量和所测物理量符号表示）
（6）小丽实验过程中电压表突然烧坏，不能正常使用了，小丽应用现有的器材，设计了如图丁所示电路图也测出电阻Rx的阻值。实验步骤如下：
①闭合开关S，将滑动变阻器滑片P滑至A端，读出电流表示数为I1；
②　 　；
③待测电阻Rx=　 　。（用已知量和所测物理量符号表示）
【答案】（1）有示数；无示数；
（2）A；保护电路
（3）0.2；10
（4）多次测量求平均值
（5）再将滑动变阻器滑片移到A端，读出电压表的读数，记为U2；
（6）再将滑动变阻器滑片P滑至B端，读出电流表示数为I2；
【解析】（1）图甲中，电压表和电流表串联后再并联在定值电阻两端，定值电阻和滑动变阻器串联，由于电压表内阻非常大，因此电流表没有示数，此时电压表相当于并联在定值电阻两端，故闭合开关后发现电流表无示数，电压表有示数。电流表应串联在电路中，故定值电阻和滑动变阻器相连的导线错误，应将电流表的“-”接线柱和定值电阻的右接线柱相连，如图所示：

（2）改接正确后，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即A端，目的是为了保护电路。
（3）图乙中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，根据欧姆定律可知被测电阻Rx的阻值
（4）完成上述操作后，准备整理器材结束实验时，小亮告诉小明，他得到的数据误差可能较大，原因是小明只测量了一组实验数据，则小明接下来应采取多次测量求平均值的方式来减小误差。
（5）①②闭合开关S，将滑动变阻器滑片移到B端，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0，电压表测量电源电压，读出电压表的读数，记为U1；再将滑动变阻器滑片移到A端，定值电阻和滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电阻为R，电压表测量定值电阻两端的电压，读出电压表的读数，记为U2。
③根据①可知，此时滑动变阻器两端的电压U滑=U2-U1，根据欧姆定律可知电路中的电流 ，则待测电阻
（6）①②将滑动变阻器滑片P滑至B端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，读出电流表示数为I2，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压U=I2Rx+I2R，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P滑至A端，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为Rx的简单电路，电流表测量电路电流，读出电流表示数为I1，则电源电压U=I1Rx
③联立以上两式可得I2Rx+I2R= I1Rx，解得待测电阻
19．图甲是用“伏安法”测量小灯泡电阻的实验电路。已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为3V。

（1）请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大；
（2）闭合开关进行实验，移动滑片，发现电压表示数始终为零，电流表示数有变化，则可能是灯泡发生了　 　（填写故障名称）；
（3）进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示。则根据图像可知：
①实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为　 　；
A.40Ω 1A B.60Ω 1A C.35Ω 2A D.15Ω 2A
②利用该装置　 　（选填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系；
（4）为测量小灯泡在两端电压为2.4V时的电阻，小华设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，实验步骤如下：
①将电阻箱R0调至10Ω，断开S3，闭合S1、S2，调节滑片，使电流表示数为　 　A；
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，闭合S1、S3，电流表示数如图丁所示，为　 　A；
③小灯泡的电阻为　 　Ω；若在②中，小华无意中将滑动变阻器的滑片向左移动了少许，则测得小灯泡的电阻将　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）
（2）灯泡短路
（3）B；不能
（4）0.24；0.40；15；偏小
【解析】（1）实验中，要通过滑动变阻器来改变小灯泡两端的电压，所以滑动变阻器应与小灯泡串联，如图甲所示，滑片位于滑动变阻器的右端，要使其接入电路的阻值最大，应选择左下接线柱接入电路，如下图所示

（2）闭合开关，移动滑片，电流表示数有变化，说明电路不可能是断路，由于电压表示数始终为零，说明与电压表并联的部分短路了，即可能是灯泡发生了短路。
（3）①根据U-I图像知，灯的最小电压为0.5V 时，最小电流为0.05A，由串联电路的电压规律及欧姆定律可得，此时，实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻最大为 ，即实验中所使用的滑动变阻器的最大阻值至少为50Ω，B符合题意，ACD不符合题意。故答案为：B。
②探究电流与电压的关系，需要保持电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，所以不能用小灯泡做此实验。
（4）①实验步骤：第1步：将电阻箱R0调至10Ω，断开S3，闭合S1、S2，电阻箱与灯泡并联，电流表测通过电阻箱的电流，若灯泡正常发光，则电阻箱与灯泡的两端电压相等，所以调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为
②第2步：保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，闭合S1、S3，此时电阻箱仍与灯泡并联，电流表测通过两者的总电流，由图丁知，电流表使用0~0.6A量程，分度值0.02A，电流表示数为0.40A。
③由并联电路的电流特点知，灯泡正常工作的电流为IL=I总-I=0.4A-0.24A=0.16A，所以小灯泡的电阻为
若在②中，小华无意中将滑动变阻器的滑片向左移动了少许，滑动变阻器连入电路的阻值会减小，电路总电阻变小，电路中电流变大，电流表示数变大，造成计算得到灯泡的电流变大，由 可知，最终测得小灯泡的电阻值将偏小。
20．在测量小灯泡的电阻的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）小明按图甲连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表有示数，接下来的操作应该是_________；
A．更换小灯泡
B．检查开关是否有接触不良
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（2）小明调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为　 　W；
（3）接着调节滑动变阻器滑片，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，小灯泡变暗直至完全不发光，测量数据如下表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
　
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
综合分析可知，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向　 　（选填“左”或“右”）端滑动，随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变　 　（选填“大”或“小”）。实验结束后　 　（选题“应该”或“不能”）求出灯泡电阻的平均值。
（4）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R1的最大阻值为R0，小灯泡的额定电压为U额。请完成下列实验步骤：
①闭合开关S，S1，调节R1的滑片，使电压表的示数为U额；
②接着保持变阻器　 　的滑片位置不动，断开　 　闭合　 　，移动变阻器　 　使电压表示数不变；
③调节R1的滑片调至最左端，记下电压表示数U1；将R1的滑片调至最右端，记下电压表示数为U2，小灯泡额定功率的表达式：P=　 　（用R0、U额、U1、U2表示）。
【答案】（1）C
（2）0.75
（3）左；小；不能
（4）R1；S1；S2；R2；
【解析】（1）图甲中，小灯泡与滑动变阻器串联连接，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。闭合开关，电流表有示数，说明电路通过，小灯泡不发光，可能是电路中的电流过小，那么变阻器接入电路的阻值过大了，所以接下来应移动滑片，观察小灯泡是否发光，AB不符合题意，C符合题意。故答案为：C。
（2）由图示知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，灯泡的额定功率P额=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（3）调节变阻器滑片，让小灯泡两端电压变小，则滑动变阻器两端的电压变大，据串联电路的分压特点知，变阻接入电路的阻值变大，所以滑片向左移动。由表格数据求出电压变小时，对应的灯泡的阻值分别为8.3Ω、8.1Ω、7.1Ω、6.2Ω、4.7Ω、3.1Ω和2Ω，所以电压变小，灯丝温度降低，小灯泡的阻值变小。实验结束后，不能求灯泡电阻平均值，因为小灯泡的电阻随温度变化而变化，不是固定不变。
（4）②由图丙知，S、S1闭合时，小灯泡与滑动变阻器R1串联在电路中，电压表测小灯泡两端的电压；接着保持变阻器R1的滑片位置不变，断开S1，闭合S2。此时两个变阻器串联在电路中，电压表测R2两端的电压，并调节变阻器R2的滑片，使电压表的示数为不变，为U额，则此时变阻器R2接入电路的阻值与小灯泡正常工作时电阻相同。
③[保持R2接入电路的阻值不变，R1的滑片调到最左端时，接入电路的阻值为0，R2单独在电路中工作，电压表测量电源电压为U1。R1的滑片调到最右端，接入电路的阻值最大为R0。则R0两端的电压U0=U1-U2，电路中的电流 ，变阻器R2接入电路的阻值 ，此即为小灯泡正常工作时的电阻，则小灯泡的额定功率